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2010年,国际科学院联盟(IAP)科学教育项目组总结多年的实践和研究成果,以探究式科学教育为基础撰写出版了《科学教育的原则与大概念》一书,详细地分析了科学教育的十个原则和十四个大概念,给世界各国的科学教育以明确启示。
科学教育的十个原则
《科学教育的原则与大概念》一书中提出科学教育需要遵循的十个原则。
在这些原则中,有近半数的原则提到了科学概念。其实科学发展至今,早已形成庞大的科学体系,拥有多样的科学领域和分支,产生和建立了大量的科学概念,这些概念来自不同的领域,分属不同的表述层次,概念间存在多样的复杂联系,并且随着科学研究的进展不断发生变化。
我们当然不可能期望小学生学习如此多的科学概念,而应是当学生完成义务教育时,达到对科学的概念和过程有一个基本的理解。在小学的课程中,科学活动都是从周围的事物和事件开始的,这样可以激发儿童的好奇心和兴趣。因而,小学的科学活动并不缺乏能使学生感知的内容,而在于难以选择恰当的学习内容,使得学生在有限的时间内能学到对他们一生都有用的知识和能力。
故而,如何在如此广博的动态发展的“科学概念库”中选择一小部分最精炼、最重要的科学概念,构成最适合孩子在小学阶段的有限时间里学习的“科学知识的内容标准”,这不仅是小学科学教育要回答的一个重要问题,也是科学教育工作者一直以来研究工作的重点。
科学教育的大概念
何为大概念,为什么需要大概念,如何选择大概念,如何从小概念到大概念等一系列围绕科学教育中的科学概念展开的论题在《科学教育的原则和大概念》一书中做出了详细的阐述和分析。书中指出:
为什么需要大概念
在构思科学教育的目标时,在知识方面不是用一堆事实和理论,而是用趋向于核心概念的一个进展过程。这些核心概念及进展过程可以帮助学生理解与他们在校以及离开学校以后生活有关的一些事件和现象。我们把这些核心概念称为科学上的大概念(Big Ideas)。
目前很多国家的科学教育都采用基于探究的教学。真正实现探究的教学会使学生理解和时常回顾已经学到的知识,以使新的概念从以前学到的知识中发展而得。探究教学会大大增加理解的深度,在时间的限制下,内容的广度必须要减少。因此,在推进基于探究的科学教育的同时,必然需要选定一些大概念。
如何选择大概念
大概念是指可以适用于一定范围中物体和现象的概念,与此对应,将只运用于特定观察和实验的概念称为小概念。
通过在日常生活中的活动、观察和思索,儿童在进入学校时已经形成了有关世界的一些概念,这就是科学教育要达到的知识理解、能力和态度方面目标的起点。为了有助于学生逐步进展到最终的目标,了解进展的方向和特性是很重要的。
为了确定概念的进展过程,一方面需要逻辑分析,以找出更为复杂的概念是如何基于较简单的概念开始建构的(例如,在学习密度以前,需要建立质量和体积的概念);另一方面也需要依靠来自对思维发展的实证研究。科学的概念经常是复杂的,理解它的进展过程取决于多种内部和外部的因素,因而不同学生之间的概念进展将会因学生在校内和校外所遇到的情况不同而各不相同。想要得到一个适用于所有学生的、对进展的精确描述是不现实的,但是可以对一些共同的趋向进行大致的描述,说明我们对他们从学前到中学在不同教育阶段中进展的预期。
确定大概念是困难的,我们不可能把科学的整个内容都放到课程目标中去,在总结了各种建议之后形成了大概念应该具有的标准:
・能够用于解释众多的物体、时间和现象,而它们是学生在学校学习和毕业以后的生活中会遇到的。
・提供作决策时所遇到问题的理解基础,而这些决策将会关系到学生自己和他人的健康与幸福,以及环境和能源的使用。
・当人们提出有关自身和自然环境的问题,他们能以愉快和满意的方式回答或寻求回答。
・具有文化上的意义,例如对人类自身有关的观点――回顾科学史上的成就,来自研究自然的灵感和人类活动对环境的影响。
同时科学具有多个方面,包括有关世界的知识和与获得这些知识的过程有关的知识。在科学教育中这两方面应结合在一起,这样学习者能够了解科学活动的过程,以及通过科学活动过程产生的概念。
基于以上的考虑,书中给出了科学教育中的14个大概念,包括10个科学概念、4个关于科学的概念。
如何从小概念到大概念
大概念是复杂的,它们的抽象程度远超出了年幼儿童能掌握的水平。因而,并不是直接把它们教给学生,否则他们不能将这些词汇和自然界相关事件相联系,只会导致对词汇的死记硬背。在小学科学课程中,教学所涉及的探究活动应与学生的生活相关,特别是能激发学生的兴趣。对教材开发者和教师而言,关键是要保证教学能让学生从学习特定的课题出发建立的小概念能逐渐发展成较大的概念。
要做到这一点,首先就必须了解儿童的早期科学概念。已经有大量的对儿童概念的研究表明,当儿童进入学校时已经形成了关于周围世界许多方面的概念。由于这些概念是儿童自己形成的,这对他们很有意义,所以不容易被改变,特别是“科学的”概念常常与人的直觉相反,因此儿童的概念经常包含不科学或不确定的成分。
教学需要将儿童的概念作为起点,以进展到更为科学的概念。如何帮助儿童改变他们的概念,取决于如何看待概念发展的过程。目前有三种可供考虑的进展形式,包括爬梯子式、拼图式和螺旋训练式。因为涉及到儿童已有的概念,每一种模式都需要有将它从较小的概念进展到较大概念的方法。这些方法会依据概念本身的特性不同,以及引导概念进展的经验不同而变化。
把概念的进展看作一个从特定事件或物体开始,逐渐扩展到能解释更广范围经验的概念的过程,这将对科学教学法有明显的指导意义。
W·布列钦卡用批判理性主义的观点和方法对教育学研究进行了分类,提出了教育哲学、教育科学和实践教育学三个研究领域,并尝试用演绎的方法对教育科学进行深入的研究,在世界范围内产生了广泛而强烈的影响。
本书中,布列钦卡提出并试图澄清教育科学的三个基本概念即“教育”、“教育目标”和“教育需求”。围绕着这三个概念,布列钦卡用诠释的方法为我们深入解析了教育科学基本概念的复杂性及由此产生的问题,分析了概念应该具有的科学内涵,并提出了自己的独特看法。
一、关于教育的概念的精确化问题
在对教育科学的基本概念“教育”的概念进行分析时,作者以六国之例来说明了教育概念的混乱状况。作者在文中分别列举了德国、法国、美国、荷兰、英国和苏联六个国家关于教育这一概念的代表性观点。由苏联教育科学院编撰的名为“教育学的普通基础”的学术专著中,教育首先被定义为“对发展的控制及其对发展的影响。然后它又区分了作为客观影响的教育,亦即不依赖于教育学观点而存在的各种现象,以及作为专门组织化影响的教育。”其他的例子我们在此不再一一例举。对于作者在本书中对其所作的精辟分析和为使概念的精确化而做出的工作和努力,我们深表佩服和感激。这里,我们来看看作者所提出的“教育”的概念,作者在一番精辟而复杂的分析之后提出:“教育就是人们尝试持续在任何一方面改善他人心理素质结构,或者保留其心理素质结构中有价值的部分,或者避免不良心理素质形成的行为。”作者随后接着提出了一个比较简洁的定义:“教育是人们尝试在任何一方面提升他人人格的行动”。
就前述两个定义,其中有一个问题值得注意,那就是前一个定义提出的是对心理素质结构的改良,而后一个定义则是对人格的提升。在某种程度上,我们可以说人格是属于心理素质结构的一部分,但显然不能说人格就是心理素质结构本身,这二者明显是不同的。若人格是心理素质结构的部分内容,那么再看这两个定义就会发现,后者显然是将前者的内涵在某种程度上降低了,而这种程度就指的是心理素质结构和人格二者的关系。
二、关于教育目的概念的精确化问题
在本书中,布列钦卡先生为我们例举了十种可以混同于“教育目的”这一概念的词汇,如“培养目的”、“培养理想”、“教育理想”、“教育学目的”、“教育的目标”、“教育任务”、“培养任务”、“教育学任务”、“教育意图”和“学习目的”并给出了一些典型例子,如作者在“教育理想”这一同义概念中提到的是纽文惠斯的观点,纽文惠斯将其视为“‘必须给教育指明一个特定的方向的一种思想或观念上的理想’,它区别于那种‘一般被认为是可以不断实现或已经实现的’、‘具体的’教育目的”,如此等等。布列钦卡提出,教育目的是一种规范,它描述了一种作为理想而为受教育者所设定的心理素质(或一种素质结构),并且要求教育者应该如此行动,使得受教育者最大限度地获得实现该理想的能力。这种全面发展如果放在布列钦卡先生这里,我们似乎可以认为就是这种预设的心理素质结构吧。当然,你也许会问,这种全面发展和心理素质结构本身有什么关系呢?不错,这正是一个很关键的问题。
请你试想,一个人的全面发展如何体现,如何衡量呢?我们都知道,我们通常是以人的各方面能力的最大限度提升来判断这种全面发展,人的能力的提升是和心理素质相关的,我们说某个人某方面能力的提高则必然会首先想到的是这个人相关心理素质的改善。我们都知道,一个人的行为表现通常来说是一个人内心心理活动的外显,而一个人的行为能力在一定程度上则反映了这个人的心理素质的结构。当我们说一个人能歌善舞,很显然,我们不只在说这个人外显行为能力的突出,我们同样预说了这个人内在心理素质的改善,而这种改善本身无法直接呈现,它需要借助人的行为活动能力来体现,从这点上说,布列钦卡先生确实是深挖了教育的根。然而,如果这样来说,教育活动只是为实现一种一切都是预设了的目标而采取的手段,它本身并不是目的,它是一种实现目的的工具,它要的是参与活动的主体按照预设行动而以求最大限度的实现目标,而这个目标尽管是外显的行为能力却先在的是内设的一种理想,一种理想的“心理素质或素质结构”。这显然是一种很自私的想法,至少对于教育主体来说,这是很自私的。教育目的本身应该是目的,是一个不受任何外在预设或约束的主动的行动者,这个行动者指向的是教育主体,或者可以说教育主体本身就是目的,除此之外别无目的。
三、关于教育需求的概念的精确化问题
最后让我们来看看布列钦卡先生对“教育需求”概念的精确化分析。布列钦卡先生为对这一概念进行科学化解释所做的大量的、细致的工作,这里将不再班门弄斧,亦如我们在上面所作的那样,我们还是来看看先生精确化后的概念,布列钦卡先生研究发现,“教育需求”这一概念本身对于科学教育理论的建构没有多大价值,但它却仍是研究中的一个不可忽视的问题。先生在最后提出,个体的教育需求概念使用的两个条件即“只有当某一特定的心理素质结构在某种特定条件下应该被某人所获得时;只有当人们确定教育者的某种被归纳到教育概念之下的行动是获得上述心理素质结构的一种必要条件时。”也就是说只有受教育者需求教育和教育者提供的正是受教育者所需求的这种教育时个体的教育需求这一概念才能成立。不错,先生对这一概念运用的条件限定,就这一概念本身来说正是十分精致的,但是,在这种精致过程中,区分出的受动者和主动者难免让人生疑。毕竟,教育显然不是一个主动,一个受动就能真正达成理想目标的行动。这方面,现实为我们提供了生动的画面,我们今天的教育正是这样的局面,而这也显然不是我们想看到的情景即教育活动中,一个主动者的主动和一个受动者的被动。很显然,这其中主动者和受动者都是主体,他们都是在主动的建构这种心理素质结构,而并非是主动——被动建构的过程。对教育活动中的两个主体而言,双向的主动活动才能真正达到教育的目的,甚至可以认为才是真正的教育,那种主动——被动的建构模式显然不应该是教育的真正内涵。
w·布列钦卡用批判理性主义的观点和方法对教育学研究进行了分类,提出了教育哲学、教育科学和实践教育学三个研究领域,并尝试用演绎的方法对教育科学进行深入的研究,在世界范围内产生了广泛而强烈的影响。
本书中,布列钦卡提出并试图澄清教育科学的三个基本概念即“教育”、“教育目标”和“教育需求”。围绕着这三个概念,布列钦卡用诠释的方法为我们深入解析了教育科学基本概念的复杂性及由此产生的问题,分析了概念应该具有的科学内涵,并提出了自己的独特看法。
一、关于教育的概念的精确化问题
在对教育科学的基本概念“教育”的概念进行分析时,作者以六国之例来说明了教育概念的混乱状况。作者在文中分别列举了德国、法国、美国、荷兰、英国和苏联六个国家关于教育这一概念的代表性观点。由苏联教育科学院编撰的名为“教育学的普通基础”的学术专著中,教育首先被定义为“对发展的控制及其对发展的影响。然后它又区分了作为客观影响的教育,亦即不依赖于教育学观点而存在的各种现象,以及作为专门组织化影响的教育。”其他的例子我们在此不再一一例举。对于作者在本书中对其所作的精辟分析和为使概念的精确化而做出的工作和努力,我们深表佩服和感激。这里,我们来看看作者所提出的“教育”的概念,作者在一番精辟而复杂的分析之后提出:“教育就是人们尝试持续在任何一方面改善他人心理素质结构,或者保留其心理素质结构中有价值的部分,或者避免不良心理素质形成的行为。”作者随后接着提出了一个比较简洁的定义:“教育是人们尝试在任何一方面提升他人人格的行动”。
就前述两个定义,其中有一个问题值得注意,那就是前一个定义提出的是对心理素质结构的改良,而后一个定义则是对人格的提升。在某种程度上,我们可以说人格是属于心理素质结构的一部分,但显然不能说人格就是心理素质结构本身,这二者明显是不同的。若人格是心理素质结构的部分内容,那么再看这两个定义就会发现,后者显然是将前者的内涵在某种程度上降低了,而这种程度就指的是心理素质结构和人格二者的关系。
二、关于教育目的概念的精确化问题
在本书中,布列钦卡先生为我们例举了十种可以混同于“教育目的”这一概念的词汇,如“培养目的”、“培养理想”、“教育理想”、“教育学目的”、“教育的目标”、“教育任务”、“培养任务”、“教育学任务”、“教育意图”和“学习目的”并给出了一些典型例子,如作者在“教育理想”这一同义概念中提到的是纽文惠斯的观点,纽文惠斯将其视为“‘必须给教育指明一个特定的方向的一种思想或观念上的理想’,它区别于那种‘一般被认为是可以不断实现或已经实现的’、‘具体的’教育目的”,如此等等。布列钦卡提出,教育目的是一种规范,它描述了一种作为理想而为受教育者所设定的心理素质(或一种素质结构),并且要求教育者应该如此行动,使得受教育者最大限度地获得实现该理想的能力。这种全面发展如果放在布列钦卡先生这里,我们似乎可以认为就是这种预设的心理素质结构吧。当然,你也许会问,这种全面发展和心理素质结构本身有什么关系呢?不错,这正是一个很关键的问题。
请你试想,一个人的全面发展如何体现,如何衡量呢?我们都知道,我们通常是以人的各方面能力的最大限度提升来判断这种全面发展,人的能力的提升是和心理素质相关的,我们说某个人某方面能力的提高则必然会首先想到的是这个人相关心理素质的改善。我们都知道,一个人的行为表现通常来说是一个人内心心理活动的外显,而一个人的行为能力在一定程度上则反映了这个人的心理素质的结构。当我们说一个人能歌善舞,很显然,我们不只在说这个人外显行为能力的突出,我们同样预说了这个人内在心理素质的改善,而这种改善本身无法直接呈现,它需要借助人的行为活动能力来体现,从这点上说,布列钦卡先生确实是深挖了教育的根。然而,如果这样来说,教育活动只是为实现一种一切都是预设了的目标而采取的手段,它本身并不是目的,它是一种实现目的的工具,它要的是参与活动的主体按照预设行动而以求最大限度的实现目标,而这个目标尽管是外显的行为能力却先在的是内设的一种理想,一种理想的“心理素质或素质结构”。这显然是一种很自私的想法,至少对于教育主体来说,这是很自私的。教育目的本身应该是目的,是一个不受任何外在预设或约束的主动的行动者,这个行动者指向的是教育主体,或者可以说教育主体本身就是目的,除此之外别无目的。
三、关于教育需求的概念的精确化问题
最后让我们来看看布列钦卡先生对“教育需求”概念的精确化分析。布列钦卡先生为对这一概念进行科学化解释所做的大量的、细致的工作,这里将不再班门弄斧,亦如我们在上面所作的那样,我们还是来看看先生精确化后的概念,布列钦卡先生研究发现,“教育需求”这一概念本身对于科学教育理论的建构没有多大价值,但它却仍是研究中的一个不可忽视的问题。先生在最后提出,个体的教育需求概念使用的两个条件即“只有当某一特定的心理素质结构在某种特定条件下应该被某人所获得时;只有当人们确定教育者的某种被归纳到教育概念之下的行动是获得上述心理素质结构的一种必要条件时。”也就是说只有受教育者需求教育和教育者提供的正是受教育者所需求的这种教育时个体的教育需求这一概念才能成立。不错,先生对这一概念运用的条件限定,就这一概念本身来说正是十分精致的,但是,在这种精致过程中,区分出的受动者和主动者难免让人生疑。毕竟,教育显然不是一个主动,一个受动就能真正达成理想目标的行动。这方面,现实为我们提供了生动的画面,我们今天的教育正是这样的局面,而这也显然不是我们想看到的情景即教育活动中,一个主动者的主动和一个受动者的被动。很显然,这其中主动者和受动者都是主体,他们都是在主动的建构这种心理素质结构,而并非是主动——被动建构的过程。对教育活动中的两个主体而言,双向的主动活动才能真正达到教育的目的,甚至可以认为才是真正的教育,那种主动——被动的建构模式显然不应该是教育的真正内涵。
二、科学概念教学策略探讨
(一)情景教学,引发知识冲突是第一步
促进概念转变不能急于求成,要循序渐进。但一定要在情景教学过程中让学生主动发现知识冲突,从而加深他对知识的重新深刻认知。在这个过程中,教师要发挥重要的启迪作用,包括在备课过程中创新课堂教学环节,灵活设计课堂内容,贴近学生生活实际,激发学生的好奇心和求知欲、探索欲,使学生在实践中学到正确的科学概念。同时也要能够使学生产生对理性和感性的认识和区别。慢慢引发知识冲突。例如,在学习“空气”这一环节,课堂上,很多同学认为“空气”不是一种物质,因为它看不见,摸不着。但是它真的不存在吗?我们可以通过这样简单的方法让同学们感知空气的存在,给他们每人一个塑料袋,装满空气后扎紧封口,让学生们感知它的存在。再比如在化学学习有机物的结构式中,使用模型构建概念往往会起到很好理解的效果。有些概念是比较抽象的主观定义,从文字上不好理解,如分子、原子、离子教学中,学生总是将这些概念混淆,为了让学生更容易辨别,教师可以借助于模型进行教学,且能够生动地加强学生对科学概念的认识和掌握。但是要想达到这样的效果,这就要求老师在课前做大量的准备工作,充分使用动画、挂图、模型。将无形的知识转化为具体的、形象的、生动的概念。
(二)第二步,抛出问题,启发学生思考,善于让学生做课堂的主人
激发学生的学习热情,在于善于让学生做课堂的主人,充分发掘学生的思维。这就要求教师在在讲授授课过程中,减少“满堂灌”式教学;而应该通过启发性发问的方式,给学生提供一个探究性学习的教学情境,引导学生完成教学任务。教师还应该把课堂主动还给学生,建议把学生划分小组,给各个小组划分“资源”:黑板区域、教具等。教师抛出问题,小组成员合作解析课本基础知识,最后组内推选出一人负责主讲,其他人做补充讲解,教师做最后重难点强调和深化。这样一节课下来,学生的主动性提高了,自学自讲能力也逐渐得到提高,教师在这个过程中,也会逐渐发现学生不同的潜能,有适合组织领导的、有适合上台讲解的、有适合总结的,这样每个人的优势都会得到挖掘。但是,在这个过程中,我们一定要调动每名学生的积极性,不能丢下积极性不高的学生,要做好不喜欢群组讨论、团队合作的思想工作。
一、什么是核心概念及其重要意义
英国的温・哈伦在《科学教育的原则和大概念》一书中就提到“在构思科学教育的目标时,在知识方面不是用一堆事实和理论,而是用趋向于核心概念的一个进展过程,可能会部分有助于克服上面提到的困难。这些核心概念及进展过程可以帮助学生理解与他们在校以及离开学校以后的生活有关的一些事件和现象。”此处提到的核心概念也可以称为大概念,是指可以适用于一定范围内物体和现象的概念。科学的核心概念在小学科学教育中表现为学生发展起来的一些思想和一些观念,可以帮助学生认识世界、改造世界,处理自然与社会、自然与人之间的关系。
二、小学科学课程中的核心概念
小学科学教育主要涉及四大领域:物质科学、生命科学、地球科学以及技术。前三个领域是自然科学中最重要的领域,是适合于儿童学习的最基本核心概念,为儿童的终身学习和生活打下良好的基础。技术领域,对学生进行科学和技术两个方面的教育,是当前科学教育的发展方向,提高学生综合应用和实践创新的能力。
三、如何在科学课堂中构建科学核心概念
1.把握学生的前概念
现在的学生处于一个多媒体时代,他们可能会通过电视、书籍、报刊、网络等渠道了解到自然现象和人类的一些科学产品,当然在他们的日常活动中也会产生一些自己的认识了解,而这些印象必然会被他们带入课堂。这些印象就是他们在学习科学概念之前的“日常概念”,也可以称之为前概念。在帮助学生构建科学核心概念之前,首先要了解学生的前概念。了解学生前概念的方法有很多种,比如书面测试、访谈分析、个别交流、画图等。这些方法的采用可以视实际情况有选择地使用。当然这些方法并不是随意用的,要针对实际情况有选择性地使用。
比如,画图非常适合在课堂上暴露学生的前概念,这个方法比前几种方法简单易行,一张白纸,一支笔,不会对学生产生一些暗示,而且这个方法已被大多数老师运用在课堂上了解学生的前概念,因为有时学生的想法是很难只用语言文字表达出来的,利用画图的形式可以让我们更加贴切地了解学生的想法。因为有时学生所说的并不完全符合他们的所想,并不能完全表达他们所要表示的全部意思。利用画图可以更多地暴露他们隐藏于大脑中的隐性思维。
2.找准概念生长点,引导感知科学核心概念
基于学生并不是空着脑袋走进课堂的,他们的脑袋中存在着一些前概念,这些前概念有的可能是错误的,但它包含着学生原有的经验和假设,这些原有的经验和假设正是核心概念的生长点。科学教学活动过程就是要改变学生原有的前概念,通过深入地探究活动让学生直面自己的错误概念引发认知冲突,通过各种构建活动,建立起新的概念体系,达到核心概念建构目标。这些活动可以是通过让学生获得必要的感性认识来消除错误的前概念,也可以是让学生经历认知冲突,消除错误的前概念,还可以是为学生提供符合客观事实的事物,发展学生不完整的前概念。但是科学核心概念的建构还要借助完整的探究过程来实现。
3.通过探究帮助学生构建核心概念
帮助学生核心概念的建构过程也要遵循学生身心发展的规律顺序以及他们个体科学概念发展的水平。近年来,为了改变以知识传授为主的现状,培养学生对科学学习的兴趣,广泛提倡采用基于探究的教学方法。在教学活动中发现通过探究活动可以更好地帮助学生构建核心概念。当然探究活动的设计也是非常重要的,只有设计好的探究活动才能很好地达到目的。
4.促进学生深化科学核心概念
深化科学核心概念,就是把科学知识技能内化为学生自己的东西,转变成他的一种素养,通过实践发现有这样两种深化方法。
概念图构建法,它利用图示的方法来表达人脑中的概念思想,把隐藏于人脑中的东西变得现行化、可视化,便于交流与表达。这种方法可以帮助学生理清他所掌握的科学概念,加深记忆。并且可以区分出大概念和小概念及它们之间的关系。
相比较而言,让学生应用科学概念去解决实际问题,更能促进学生深化科学核心概念。学生能将自己所学转化应用于实际生活中解决实际问题正是我们教学最终所期望的。通过运用,可以加深学生对科学核心概念的理解,当然也只有通过运用才会暴露学生对科学核心概念理解上存在的缺陷,也就便于我们帮助修正和深化。
新课程改革的教学理念强调,基础教育的任务不仅仅是传授知识,更重要的是让学生改变单一的接受性学习,掌握科学的学习方法,通过研究性、参与性、体验性和实践性学习,培养终身学习的愿望和能力,促使学生知识技能、情感态度与价值观的整体发展。因此,新课标理念下的化学教学活动不应同于传统的课堂教学,改变教学活动模式是体现最新教学理念的关键。
一、转变观念,激发兴趣,实现教师教法的转变
初三学生刚接触化学,开始会对化学颇有些兴趣,尤其对化学实验更感到有意思。但当学到化学用语、元素符号和基本概念时,常会感到抽象难懂、枯燥乏味,往往会把化学视为“第二外语”或认为化学是一门“死记硬背”的学科,有可能会使原有的兴趣消失。如何在教学中培养和保持学生学习化学的兴趣,引导学生突破初中化学知识的分化,使原有的、暂时的兴趣转变为稳定的、持久的兴趣?为此,及时对学生进行化学史教育,讲化学的发展和形成,结合书本及相关资料介绍科学家探索化学奥秘的轶事,如道尔顿提出近代原子学说,居里夫人一生荣获两次诺贝尔奖,闻名世界的中国古明如造纸术、火药等,化学与现代化建设和生活的密切关系。
二、转变思想,更新教学理念,改变学习方式,合作探究进课堂
新课程理念要打破以讲授、灌输为主的教学方式,倡导学生参与合作,师生互动,探究创新的教学模式,努力引导学生自主钻研,鼓励他们求异创新,主动构建自己的知识体系。
1.合作学习是化学学习的一种重要手段
新课程的实施中更注重让学生在合作学习中获取进步,在互动合作中获取知识应成为学生获得知识的重要途径。同学之间相互取长补短,集思广益,共同提高。所以在教学中要教会把学生置于集体之中,处理好个人和集体的关系,学会合作学习。
2.科学探究活动是学习化学的重要途径
化学是以实验为基础的一门自然科学,在教学中,提倡和鼓励学生通过化学实验进行探究性学习,要尽可能创造条件让学生多动手参与实验操作,努力发挥化学实验在探究性学习中的作用,激励学生改进实验方案,参与设计。
三、改革化学评价方式的单一性,激发学生的创新意识
1.要使学生从被动接受评价转向主动参与评价
目前世界各国的教育评价逐步成为由教师、学生、家长、管理者,甚至包括专业研究人员共同参与的交互过程,这也是教育民主化、人性化发展进程的体现。实现评价主体的多元化,让学生及家长共同参与到评价过程中来,一方面可以发展学生的自我反省、自我教育的意识和能力,另一方面,也可以使学校教育与家庭教育有机结合起来,促进学生的进步。
2.注重过程,终结性评价与形成性评价相结合,实现评价中心的转移
从过分关注结果逐步转向对过程的关注。传统的学习评价主要是终结性评价,它是面向过去的评价,往往表现为“一考定终身”;同时,这种评价往往只要求学生提供问题的答案,而对学生获得答案的过程却漠不关心,导致学生只重结论,忽视过程。而关注过程的形成性评价,则是面向未来、重在发展的评价。
课堂教学是师生之间生命体的相互触动、相互影响、相互强化,生命活动的信息需要交流,加工反馈。心理学习告诉我们,初中学生学习动机的激发与维持,很大程度上不是由于内在的学习需求,而是更多地借助他人肯定、课堂氛围等外在因素,因此,学习过程往往伴随着浓厚的个人情绪,觉得有意义、有趣、得到了肯定、赞扬或鼓励,他们就学得积极主动,反之,就消极、被动。这样,课堂评价就成为调控学生,促进其发展的有效手段。在传统的教学中教师往往是以“评判者”的角色出现,对学生的往往是以“对”、“好”、比较好”、“非常好”、“不对”、“不好”等简单的方式做以评价,这样的方式不但不利于激发学生,而且还会抑制学生的思维。而新课程理念所倡导的下的评价方式,将由单一走向多元,教学中既有教师对学生的评价,也有学生对学生的评价,以及学生之间的相互评价,既注重过程性评价,也重视结果性评价。
四、贴近学生的生活,开发化学课程资源
教学教改 启示
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)04C-0128-02
我国教育界掀起了大规模的基础教育新课程改革。毫无疑问,新课程和教材内容的改革变化对教学教改也提出了更高的要求。基础教育的新课改为学生知识和能力的提升找到了一个极佳的途径,同时也为大学英语教学教改提供了基础和科学的理论依据,其中有很多部分是可以借鉴的。本文探讨新课改理念对大学英语教学教改的启示。
一、基础教育新课程改革对教师和学生的要求
传统的教学教法是教师在课堂上言传身教,将生硬枯燥的语言知识采用填鸭式的教学方法塞给学生,不论学生接受与否,教师完成自己的教学任务即可。但是,新课改以后的教学教改对英语教师的定位是:教师是主导,学生是主体,教师的角色是学生学习、生活的引导者、帮助者、朋友。这就要求教师首先在课堂上要想方设法为学生创设一个良好的语言学习的环境或者氛围,引导学生进入学习状态;其次,要把课堂中大部分时间还给学生,引导学生自主、自觉、带着兴趣去发现问题、解决问题;再次,在引导的过程中,要刻意锻炼学生的动手能力、合作能力和竞争意识和创新能力。这对教师提出了更高的要求,教师不仅要定位好自己的角色还要不断地丰富自己的教育教学理论,不断地学习和提高教学技能,以适应社会飞速发展下,学生和社会对教师提出的更高要求。新课程改革要求培养学生的创新意识和能力,这就对学生提出了更高的要求,变以往的被动学习为主动学习,培养自己的独立思考的能力,主动的发现问题和解决问题,主动将知识与生活紧密结合,做到学以致用。还要培养合作和竞争能力,进而提高创新能力。
二、大学英语教学教改的要求
大学英语的教学目标是培养学生的英语综合应用能力,尤其是听说能力,增强其自主学习能力并能将英语应用到实际生活中。大学英语的教学要求包括三个层次,即一般要求、较高要求和更高要求。以上是高等学校非英语专业本科生经过大学阶段的英语学习与实践应当选择达到的标准。依据大学英语教改的要求,课程的设计要充分考虑英语听说能力的培养,并给予足够的学时和学分;大量使用计算机信息技术,开发和建设各种计算机和网络的课程,为学生提供良好的语言学习环境。同时,要改进以教师讲授为主的单一教学模式。新的教学模式应以现代信息技术,特别是以网络技术为支撑,使英语的教与学可以在一定程度上不受时间和空间的限制,朝着个性化和自主学习的方向发展。
三、大学英语教学中存在的问题
自2007年《大学英语课程教学要求》颁布以来,高校大学英语的教学发生了巨大的变化,在取得优良的改革成绩的同时,也还存在一些问题。
(一)课堂教学的局限性。新的课程要求课堂教学不受时间和空间的限制,但是传统概念中的教学是教师和学生都限定在一节课45分钟和教室内完成,超越了这些似乎就违反了规定。
(二)教师教学中存在的问题。传统的教学以教师讲授知识,学生被动接纳吸收知识为主。教师在课堂上只是一味地讲授,很少关注学生是否真正掌握知识。教师更多关注的是知识的结构体系、逻辑性和严密性,很少关注知识的趣味性和创新性。教师没有意识到课堂中学生才是学习的真正主体。
(三)学生学习观念的问题。由于适应了传统的教学模式,学生在课堂上只是被动等待教师教给自己知识。这种被动的学习危害性很大,会使学生产生依赖心理,且几乎不对知识进行质疑、联想,不能发现问题、解决问题,其创新思维和能力被凝固。
(四)衔接基础教育的教学教改问题。我国基础教育新课程改革已经在很大程度上改变了传统的教学模式和评价模式。大学英语课程教学改革是否跟得上这个步伐?已经适应了新课改的学生在踏入大学后接受的是传统教学模式还是和新课改相衔接的教学模式?
(五)教学评价是否适应教学教改问题。基础教育新课改改变了以往单一的评价模式,注重形成性评价和多元化、多样化的评价。大学课程评价相对中学要宽松很多。但还应注意教学评价是否适应教学教改。教学评价的目的不仅是给学生带来宽松的学习环境和氛围,更重要的是通过有效多样化的评价模式促使学生更有效的学习,使其身心得到更全面的发展。
四、启示
(一)对学校的启示。第一,应与时俱进。为适应21世纪国际化和社会化的大发展和文化间的相互融合,学校应与时俱进。现代科学技术不断革新,学校的教材内容应不断更新。第二,大学英语教学教改应紧密衔接基础教育的教学教改。基础教育新课改已经轰轰烈烈地展开,并取得显著的效果和成绩。那么,新课改背景下培养出来的学生踏入大学课堂,大学课堂是否改变传统的教学模式?所以,大学英语教学教改紧密衔接基础教育的教学教改势在必行。大学英语的教学应更加突出学生的主体性,给学生更多的自由时间去查阅资料、发现问题、分析问题和解决问题。第三,改革评价制度。以往的学校评价手段是通过考试得出生硬的数字来证明该门功课的学习效果。虽然分数并不能代表学生的能力,但是分数却能决定教师和学校以及其他学生对该生的评价。近年来,在课程评价方面,高校也进行了许多改革,例如,选修课和必修课相结合、等级制评价和分数评价相结合;在评价手段上采取口试、实际操作、独立创作作品、论文等不同的形式。如果这些形式能坚持下去,将会为学生带来一个宽松的学习和拓展的环境,对学生创新思维和能力的提高大有裨益。
(二)对教师的启示。教师是主导。第一,教师在教学过程中不仅应不断反思自己的教学,找出问题并进行研究,不断提升自己的教学和科研水平;还应研究学生的过去、现在和将来,把学生的现实学习情况和专业紧密相连,并关注学生的成长和专业的发展。第二,教师应不断地学习理论知识和专业知识,在完善职业道德的同时与时俱进,跟上时展的步伐。第三,教师应把课堂教学还给学生,学习应以学生的自学为主,教师起引导和启发作用。而如何引导学生高效学习、什么是有利于发展学生的创新性思维的教学方法是教师应着重考虑的问题。主要有以下几个方法。一是任务型教学方法。Task-based Teaching Method是基础教育阶段英语课堂教学策略的一项要求,在创设好的语言情景教学中给学生提出任务,围绕任务和问题,引导学生发现问题、解决问题。这样不仅有利于锻炼学生自主学习的能力,使学生更加明确学习目标,更有利于拓展学生的创新性思维,提高学生的能力。在小组合作过程中还可以给学生提供更多的用英语讨论问题和练习口语的机会。二是培养学生的合作和竞争能力。在教学中对不同的教学情景的创设、教学方法的运用,可以培养学生的合作和竞争能力。例如任务型教学方法,给学生提出学习的任务,划分小组,以小组为单位合作学习、收集材料、共同讨论、共同实验求证、得出结论。小组与小组之间通过比赛选出完成任务最出色的一组。合作与竞争不仅可以培养学生之间的情感交流,使学生树立正确的情感观,还可以培养学生有意识地合作和正当的竞争。这样的活动看似简单,实际上重点在于教师所设置的任务是否科学、可行、有意义,能否引导、组织好学生有序地开展活动,教师能否对结论做出科学的评价和创造性的拓展。三是建立科学合理的评价方法。应建立一套科学完善的对学生的评价办法。改变以往只注重分数、结果的评价形式。依据《大学英语课程教学要求》的要求,大学英语应多关注学生的听力和口语应用能力的提高,评价相应地可以往这些方面倾斜。例如,口语课、写作课等可以设置口试、写论文或英文小说的形式,充分发挥学生的积极性和创新思维性。总之,教师应尽量创设以提高学生的听力和口语为目的的考核评价方法。
(三)对学生的启示。第一,走出课堂、实践锻炼。学习的目的是为了能在实际工作或生活中应用。显然,在课堂中学到的知识是不够用的,尤其是英语语言知识,如果不进行长期的交流应用很容易将已有的知识遗忘,而且,语言的学习只有真正应用到语境中,才有可能越来越接近母语和目标语言的文化。第二,及时更新知识,不断调整自我。学生应具有与时俱进的学习观念。社会在日新月异的发展,语言同样也在发展变化,学生应通过各种途径经常关注、学习英语的语言变化,通过不断学习新的知识跟上时代的发展。此外,学生还应不断地调整自我,以适应大学英语的教学,适应语言的变化,适应周围环境的变化,只有这样才能不断地提高英语学习的水平。
【参考文献】
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在科学教学中,学生的错误概念对科学学习存在影响,如何使学生抛弃错误概念形成科学概念呢?20世纪80年代西方科学教育工作者(如Posner, 1982)根据建构主义思想提出了概念转变学习理论(theory of conceptual change learning)。概念转变学习理论认为,学习就是学生原有观念改变、发展和重建的过程,就是学习者由前科学概念(pre-science conception)向科学概念的转变过程。根据概念转变学习理论,科学教学的有效策略是:
1.要高度重视学生已有的知识经验
根据概念转变学习理论,特别是在建构主义看来,有效教学始于学生原有的知识经验。因此,针对科学教学中错误概念的影响和干扰,在进行科学实际教学时,我们首先应当了解、正视学生已有的知识经验(包括前科学概念),而不是视而不见,试图避开它。教学应当积极利用学生的前概念,发挥前概念的经验性、浅显性及其合理性的成分,使学校教学的科学概念以此作为起点,促进学生由浅入深、由表入里,从经验性概念顺利地转变到理论性概念,即根据概念转变的途径理论,通过对前概念的充实、区分或增加层级组织,使学生的前科学概念转变为科学概念。[1]另外,根据概念转变学习的条件理论,在接受新概念时,学生需要感到新概念的可理解性。因此,了解学生已有的知识经验还必须把新概念的引入建立在学生已有的经验和认知能力之上,而不是强行“灌输”,灌输是摧残不是发展。
总之,有许多证据表明,一旦教师注意到学习者带到学习任务中的已有知识和观念,并把这些知识当作新教学的起点,在教学过程中监控学生概念的转化,就可以促进学生的学习。[2]
2.引发认知冲突是促进学生错误概念转变的有效策略
引发认知冲突在概念转变过程中具有关键意义,因为只有体验到认知冲突,个体才能感受到原有概念的不足,认识到替换或调整原有概念的必要性。所谓认知冲突是指学生的原有认知结构与新感受到的现象(信息)之间无法包容的心理倾向。学生在学习新知识时,总是试图以原有的认知结构(图式)来同化对新知识的理解。当遇到不能解释的新现象时,个体会感到出乎意料,感到疑惑、紧张和不适,即发生了认知冲突。一旦发生认知冲突,就能激发学生的求知欲望和好奇心,促进学生进行认知结构的同化与顺应,以达到新的平衡。因此,引发认知冲突是促进学生错误概念转变学习的有效策略和契机。
3.要关注学生构建的概念网络结构
对学习和理解信息来说,概念的网络结构是关键。因为组织良好的概念网络结构不仅有利于促进、加深学生对概念的理解,而且还有利于概念的记忆、储存、提取和应用。孤立、零散的知识是无法被提取、应用的,所以,在考试中常见有的学生不会答题,不是不具有某个知识点的储备,而是在考试过程中回忆不起来。其原因就是知识点之间没有形成网络,所以难以提取和应用。因此,在科学课教学中,我们就不能仅仅着眼于、满足于学生记住科学概念的数量,与其相比,概念间的良好组织更为重要。
4.创设学习情境,激发学生积极的学习动机
概念转变学习是在一定的社会文化情境(课堂文化情境)中发生的。情境是一切认知活动的基础。对科学学习来说,创设一定的活动文化情境尤为重要。创设的情境不仅要包括所要学习的科学概念、问题线索,以便于揭示学生的前概念(错误概念),而且也要镶嵌动机因素:①要有利于学生形成内在的、掌握型的学业目标,因为内在的、掌握型的学业目标更有利于学习者对信息的深层加工,更有利于概念的转变;②要有利于激发学生积极的学习兴趣和科学的态度,兴趣能使学习者在学习中采用更有效的认知策略,它对概念转变过程有积极的影响;③要有利于提高学生的自我效能感,自我效能感使学生相信自己能够改变原有的观点,运用认知策略对不同的观念进行整合,从而有利于概念转变;④要有利于学生从他控走向自控,即内控。因为内控的学生在面对新旧经验的不一致时,会更积极地去解决冲突,实现概念转变学习。
【摘 要】在初中科学学习中,建构并利用概念图能使得学生直观快速地把握一个概念体系,有助于学生理解概念之间的关系,改变只是简单地记住一些孤立的、零散的事实与概念的现状。
关键词 复习教学;概念图;建构;应用
在初中科学教学中,我们经常遇到这样的问题,一些学生易错的概念,在复习时教师尽管再三分析纠正,但学生在解答类似的问题时,雷同的错误依然存在。显然复习教学的有效性受到了质疑。那么,如何提高初中科学复习教学的有效性、提高学生的学习能力呢?经过前段时间阅读《思维导图——大脑使用说明书》、《试论概念图及其对科学教育的启示》、《初中化学概念地图》、《初中物理概念地图》和《概念图——化学概念复习的火车头》等一系列书后,我认为利用“概念图”教学策略可改变学生的认知方式,提高复习的有效性。
1 什么是概念图
概念图是诺瓦克博士根据奥苏贝尔的“有意义学习理论”提出的一种教学策略。所谓概念图,简单讲就是一个概念关系图,是用来组织和表征知识的工具[1]。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念之间的意义关系。如图1所示。
由图可见,概念图能够建构一个清晰的知识网络,并使得学生通过概念图直观快速地把握一个概念体系,有助于学生理解概念之间的关系,改变只是简单地记住一些孤立的、零散的事实与概念的现状。在建构概念图时,可先罗列与主题有关的核心概念,将列出来的概念排序,把最有包容性的主概念放在图的中心、顶端或前端,逐步用箭头把概念连接起来,并用连接词加注,也可以把说明概念的具体例子写在概念旁来完善整个概念图,概念图是一种有效的复习与教学工具。
在诺瓦克看来,概念图是用视觉再现认知结构、外化概念和命题的一种方法[1]。由于每个人感知事物及其规律的差异,每个人建构的概念图结构也各不相同。所以学习者制作的概念图在很大程度上反映了学习者的认知结构,教师可以据此了解学生知识的掌握情况。从某种意义上说,学习过程就是概念图不断完善的过程,教学者和学习者可以通过不断地建构,寻求达成一致的机会。
2 概念图在初中科学复习中的应用
2.1 利用概念图梳理概念,进行有意义学习
建构主义学习理论认为,只有发挥学生的主观能动性,使用已有的知识经验,亲身经历知识的形成过程,才能够使学生理解知识。绘制概念图能够有效促进这一过程的发生,并且能把这个整合过程形象直观地呈现出来。在绘制、修改完善的过程中,不断分析、比较概念与概念之间的异同和内在联系,比单纯靠记忆来学习概念更能激发学习兴趣,知识提取和运用的正确率也越高。
平时我们的教学都是按照单元课次顺序进行的,由于学生学习的概念还处于孤立、零散阶段,尚未将其联系成网络与体系。在教学中,我们常常遇到的“一错再错”现象;学生做完一道科学题后,问他这道题运用了什么科学知识,它们之间有什么样的联系,有90%左右的同学都回答不知道。究其原因,是学生对相关概念理解不到位造成的,为了帮助学生建立科学概念之间的联系,我以概念图作为教学工具,如在复习八年级科学上册第一章第4节《物质在水中的分散状况》和第5节《物质的溶解》的教学中,可以先列出如图2所示的概念图。
然后要求同学们把各个概念之间的“连接词”填到相应的括号中去,于是就变成了如图3所示的概念图。
接着,再问学生:“你们看这几个概念之间还有联系吗?”学生通过讨论后发现饱和溶液和不饱和溶液之间的联系,对图上内容作了补充,变成了如图4所示的新概念图。
概念图的绘制与不断完善过程是学生对概念的外延和内涵的一次再认识过程。由上例可见,应用概念图进行概念树立,已不是新授课的简单重复,而转化成了学生的思考活动。概念图可帮助学生将多个概念(事实)有机地联系起来,使零散的知识形成有结构的知识体系。这种有意义的学习,能够有效地防止学生对知识的死记硬背,从而提升学生对科学知识的理解能力。
2.2 利用概念图作为可视化思维支架,提高原认知水平
概念图作为一种认知工具,可以引导和支持学生的思维活动。学生在整理、复习的时候,在概念图的引导下进行比较、分析、综合等多种思维活动;在绘制概念图的过程中,帮助学生理清思路,提高思维品质,支持知识的建构。如,学生对化学式“CH4”所表示的含义的漏答或错答现象,可指导学生仿照教材上化学式“CO2”的概念图,来建构化学式“CH4”所表示的含义概念图,如图5所示。
要将概念图成为学生学习的工具,需要经过模仿阶段和教师的指导。例如,上例中在寻求化学式“CH4”的含义时,要按一定的逻辑或顺序布局,从宏观上看,它表示的是“一种物质”;从微观上看,它表示一种物质的“分子”;从组成上看,它是由“元素”组成;从构成上看,它的分子是由“原子”构成;从物质表示的量来分析,它包含“相对分子量”、“各元素质量比”、“原子个数比”、“元素质量分数”等信息,最后用箭头连线和简洁明了的连接词来表明概念含义的指向,画出概念框图。
概念图作为表征知识工具,可以有效地将思考过程可视化,在画的过程中理清知识形成的思路,有助于陈述性知识向程序性知识的转化,从而提高学生的原认知水平,提高学习的效率。
2.3 利用概念图来诊断,促进自省纠错
概念图可以在教学中用于评测学生对概念的理解程度[2]。在教学任务完成以后,教师将评价主题中的核心概念和相关概念罗列出来,或者让学生列出该主题中的核心概念,并完成概念图。例如,在复习物质的构成这一主题时,我把涉及物质的构成的“分子”、“原子”、“离子”、“元素”、“纯净物”、“混合物”等核心概念进行了罗列(如图6所示)。
然后,让学生用连接词及箭头把它们连接起来,清楚地呈现出各概念之间的联系。最后,教师出示事先制作的“相对标准”概念图(见图7),对学生概念图中所反映的知识掌握质量进行定性评判,引导学生依照“相对标准”概念图进行自我评价。
如果对概念不理解,概念间关系不清晰,学生是很难将这些概念组织成层次清晰、关联准确的概念图的。只有对相关概念有了较深的认知和理解,学生才能正确地用连接词及箭头把它们连接成一个概念图。所以,利用概念图评价可以准确地反映学生对相关概念的认知和理解程度,是测量学生的理解水平、评价教学效果的理想工具。
3 应用概念图教学的几点思考
3.1 概念图教学策略有一定局限性
在课型方面,比较适合复习课,而新课中的应用则极少;在学科方面,初中科学中的生物和物理知识相对较少,在初中化学方面相对较多;在知识方面,概念图教学策略适合应用于一个概念较为集中的领域,从这个概念能引出相关的一系列概念,这样的知识领域比较适合这一方法,如物质的构成、物质的分类等,至于那些浅显的、基本的知识领域的概念一般不必用概念图来表达,以免把简单的问题复杂化。
3.2 概念图教学策略的利用有前提
就是学生已经初步了解了相关的概念,概念图是把这些概念用连接词及箭头连接起来,以图的形式来表现概念与概念之间的相互关系,以建立良好的知识结构。如果学生没有这些概念基础,就无法绘制概念图。
3.3 要及时有效反馈
同学间的分析和讨论是修正、完善概念图的必要环节,教师应及时发现学生在构建概念图过程中出现的错误、遇到的问题等,及时反馈与指导解决。
3.4 在制作概念图时,一个概念图只能有一个主题
要从涵盖范围最广的概念出发,根据概念之间的关系以箭头相连,连线旁写连接词。概念图有一个完善的过程,有了初步的概念图以后,随着学习的深入,可以不断地修改。绘制时还应注意字迹要工整清晰,连接词要简洁明了,预留适当的自由拓展空间,以便修正和改进。
4 结束语
总之,在科学学习中用概念图教学策略可以帮助学生了解科学知识的结构,有利于学生对知识的记忆和保持,有助于学生理解核心概念及其网络等知识;还有助于培养学生发散思维能力,检查、发现知识的不足或错误,及时进行补救和调整。绘制、修改和完善概念图有利于提高学生的学习能力,改进学习方法、提高学习兴趣,减轻学生的学习负担。以概念为载体,以概念图构建为平台,可使“教师的教”与“学生的学”和谐统一,以最简明的方式建构最丰富的知识体系,从而促进科学课堂学习的有效性。
参考文献
美国著名教育心理学家奥苏泊尔说:“假如我把全部的教育心理学仅仅归纳为一条重要经验原理的话,影响学生唯一最重要的因素就是学生已经知道了什么,要探明这一点,并应据此进行教学。”因此,在科学教学过程中,教师应将关注学生科学前概念作为进行教学设计的基石,努力促进各种科学前概念的成长与发展。下面结合本人教学“把固体放到水里”一课,谈一谈基于前概念进行科学概念教学的一些做法与体会。
一、充分暴露前概念,呈现“此岸”风景
有学者形象地将科学教学喻为是从“此岸”到“彼岸”的过程。教师要协助学生顺利“摆渡”。必须先熟知“此岸”情况。“此岸”即学生的前概念。学生在日常生活中所形成的前概念,有些是科学的,但有些可能是不科学甚至是错误的。但学生头脑中的前概念有其内隐的特性,甚至有些只是深层次中的意识状态,为此,教师必须善于创造一种生活化的课堂氛围,让学生积极参与其中,充分暴露思想,并用语言加以描述,使前概念得以明确、清晰地展示。在“把固体放到水里”一课,课始我设置如下环节,引导学生展示其前概念。
师:桌上是老师为大家准备的研究材料,你认为这些固体放到水里后会有怎样的表现?你的理由是什么?
生:番茄放到水里会沉,因为我掂了一下,觉得它有点重。
生:我不同意他的说法,以前我洗番茄时,发现它会浮的。
师:有不同的意见出现了,非常好!一会我们用实验来说明问题。还有同学来说你们的猜测吗?
生:方糖放到水里会化掉,因为糖水就是这么来的。
师:在科学上,我们把固体在水里向四面八方分散开来的现象叫溶解。请继续!
生:我认为蜡烛在水里会沉,因为我觉得它挺长,也有点重。
……
师:如果取这些固体的一部分,同样放在水里,表现又会如
何呢?
生:大土豆因为比较重,所以在水里是沉,但如果切成土豆片的话,我觉得可能会浮,因为土豆片比较轻了。
生:长蜡烛重,我觉得会沉,短蜡烛轻,可能会浮。
生:小块的方糖可能溶解的会更快些,因为它颗粒少。
……
师:通过以上讨论,大家认为固体在水里有下沉,上浮和溶解这些不同的表现。而且认为重的,大的固体会沉,轻的,小的固体会浮。事实果然如此吗?就让我们用实验来证明吧!
从以上的教学过程中不难看出,学生的前概念中认为固体的沉浮是与轻重、大小呈正相关的。这明显是不科学的概念。通过这样的预测环节,学生将他们关于固体在水里表现的认知真实地加以表述,学生的前概念在课堂上得以生动展示。这一方面有利于学生相互之间产生前概念间的碰撞,另一方面,也为教师组织后续的教学指明了方向。
二、展示“矛盾事件”,引发认知冲突
欲修正学生前概念中不科学的部分,最有效的动力来自于与前概念不相符的“矛盾事件”。要使学生主动将不科学的前概念上升至科学概念,要设置问题情境,呈现给学生一些他们用当前概念无法解释的“事实”。通过这样的矛盾事件,可有效激发学生的求知欲和好奇心,让他们主动对前概念进行反思。如:在“把固体放到水里”一课,学生对材料在水里的表现作出一一的预测后,便开始了验证性实验过程。在此过程中,他们所预测的现象并未如期而至,反而发现长短蜡烛都浮,大小土豆都沉等一系列“矛盾事件”。这样的矛盾事件,动摇了学生的前概念,进而引起学生析疑和释疑的更深层次的学习需求。在教学中,我们就是要在了解学生前概念缺陷的基础上,善于利用现有结构或材料,制造出一系列类似的“矛盾事件”,从而引发学生自觉而主动地学习。
三、亲历体验探究,化解“矛盾事件”
概念的形成不应仅仅停留在知其然的层面,更是知其所以然的过程。学生前概念的形成是他们长时间生活经验的产物,在头脑中往往是根深蒂固的,事实性的“矛盾事件”对前概念只起到动摇的作用,而科学概念的形成,必须通过一系列有思维参与的科学探究活动,让学生积累充分的感性认识,他们才能把握自然事物的本质,真正理解矛盾的来源,实现认知的同化与顺应。如:本课在学生意识到物体的沉浮不是简单地与大小或轻重有关后,我们就将问题聚集于大小或轻重是否与沉浮有关的问题研究上。
师:从事实来看,固体的沉浮并不如我们先前预测的那样大的、重的沉,小的、轻的浮。但固体的大小,轻重对固体的沉浮是否有关,我们有办法研究吗?
生:要研究大小是不是对固体沉浮有影响的话,要找两个大小不同的固体放到水里。
生:这两个固体还得是一样重。
师:还有什么要注意的地方吗?
生:要放到同样的水里。
师:同学们考虑得真细致。那要研究固体的轻重对沉浮是否有影响的话呢?
生:那就要找轻重不同的固体。
生:它们还应该是一样的重。
……
在学生提出实验方案后,教师利用两组试管进行实验的验
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)09-135-01
一、数学概念教学的重要性
数学的知识体系是由命题、推理、概念这几个因素构成的,其中概念是对数学理论加以构建的基石,它的产生并不是源于人们的主观臆断,而是在研究空间形式和数量关系的过程中产生的。数学概念充分展示了一类对象在数量关系以及空间形式方面的本性。对数学概念的正确理解是学好数学的基础,能否促使基本知识、基本技能以及基本方法在数学教学中落到实处,其关键点之一便在于能否使学生准确且深入地了解数学概念,并对之加以灵活运用。教师对数学概念的清晰讲解,以及学生对数学概念的正确理解将是促进数学学习质量提高的重要条件。
二、数学概念教学的现状
1、重视教学结论,忽略教学过程
有部分教师在教材内容以及课时安排的影响和限制下,为了节省时间与工夫,对教材以及具体学情未能给予充足的研究与了解,一味地注重完成教学任务,进而将数学概念这一教学内容视作一个普普通通、缺乏实际意义的名词。对于某些教师而言,所谓的概念教学就是对概念换一种语言方式加以解释,然后要求学生记忆那句话,这样一来就将教学中引导学生理解且在思维中形成一个具体概念这一教学环节忽略了。学生在课堂教学中未能得到充足的时间以及思维空间,无法对所学概念进行感性认知,从而致使数学概念在学生脑海中只是生硬的一句话,不具有实际意义。
2、重视解题,忽略概念
在应试教育的影响下,许多教师认为在考试之中不会直接对概念进行考查,考查的主要内容是学生对概念在解题中的应用。长期以来,教师在课程安排以及教学进度的影响下总是会条件反射般地训练学生的解题能力,而对待概念总是一带而过。然而,学生在这样的教学形式下对于概念的理解通常都是一知半解,更不用说对概念的灵活运用了。长此以往就会形成一种解题与数学概念严重脱节的现象,且学生的解题质量也会受到一定程度的影响。
3、重视讲授,忽略探索
因为数学概念的讲解既枯燥又乏味,再加上教学进度的压力,致使许多教师在传统的概念教学中采用的都是教师讲、学生听的教学模式,教师未给学生足够的空间让其自由发挥,而是一味地对各种知识进行灌输。这种灌入式的教学方法占用了学生自主思考、自主探索的机会,严重影响了学生正确学习观念的形成。
三、数学概念教学的具体方法
1、提出质疑变“机械接受”为“主动探究”
“学起于思,思源于疑”。学生有了疑问才会去进一步思考问题.才会有所发展.有所创造.苏霍姆林斯基曾说:“人的心灵深处,总有一种把自己当作发现者、研究者、探索者固有需要,…”而传统教学中,学生少主动参与,多被动接受;少自我意识,多依附性。学生被束缚在教师、教材、课堂的圈子中.不敢越雷池半步,其创造性个性受到压抑和扼制。因此,在教学中我们提出:学生是教学的主人,教是为学生的学服务的。应鼓励学生自主质疑.去发现问题。大胆发问。创设质疑情境。让学生由机械接受向主动探索发展.有利于发展学生的创造个性。
2、创设情境以激发学习兴趣
正所谓“兴趣是最好的老师”。在数学课堂教学中进行情境创设可以有效调节学生的心理状态,使其学习兴趣被有效激发出来,同时还能为学生提供更为广阔的思维空间。与此同时,为数学概念而创设的情境应遵循简洁性、必然性以及趣味性的原则。例如在讲“数列”这一概念的时候,则可引用综艺节目《幸运52》的节目内容,主持人给出了如下一列数字:71、51、31、X,然后让学生指出X表示何数,且这组数列又有怎样的规律。
3、引导学生在探索过程中理解概念
在新课程改革的推动下,作为数学教师要充分发挥自身的知识与经验的积累从而引导学生进行探索,为其思路提供指引并给予其丰富的想象空间。例如在讲授“椭圆”这一概念的时候教师可引导学生进行实践操作。让学生取两个固定的点以及一定长度的线段,然后再用笔尖将绳子拉紧,让笔在纸上缓缓移动继而画出一个椭圆。通过实践与探索不仅让学生理解概念中的抽象定义,还有利于培养学生的学习热情。